آزمایش نشتی شار مغناطیسی با تجهیزات ایجاد میدان مغناطیسی قوی و ضعیف

آزمایش نشتی شار مغناطیسی  با تجهیزات ایجاد میدان مغناطیسی قوی و ضعیف

آزمایش های نشتی شار مغناطیسی صورت گرفته در این مقاله با تجهیزات تشخیص عیوب کابل با استفاده از ایجاد میدان مغناطیسی قوی و ضعیف و با درنظر گرفتن استانداردهای مرجع یعنی مطابق با ASTM E 1571-11 (ASTM, 2011) انجام شده است. در آزمایش نشتی شار مغناطیسی قطر استاندار میله ۲٫۱ متر (۶٫۹ فوت) و میله بلند از میله های قطر ۵ میلی متر (۰٫۲ اینچ) مونتاژ شده است.

به صورت ساختگی چهار کابل دارای خوردگی (دارای عیوب موضعی) شبیه سازی شده است که شامل عیوب زیر است: یک عیب موضعی داخلی (۱٫۹٪ سطح مقطع کامل) ، دو عیب موضعی داخلی (۳٫۸٪) ، یک عیب موضعی خارجی (۱٫۹٪) و دو عیب موضعی خارجی (۳٫۸٪) ، همه با شکاف هوا در ۵ میلی متر (۰٫۲ اینچ) ، در فواصل ۰٫۴ ، ۰٫۷۲ ، ۰٫۹ و ۱٫۱۵ متر (۱٫۳ ، ۲٫۳۶ ، ۳ و ۳٫۷۸ فوت) از انتهای سمت چپ استاندارد. نتایج آزمون در شکل ۳ نشان داده شده است.

بررسی نتایج آزمون

ابزار بازرسی مورد استفاده که در یک میدان مغناطیسی قوی اعمال شده به وضوح تمام ناپیوستگی های میله نمونه مورد بررسی را بر روی هر دو محل عیوب موضعی نشان داده و همچنین کاهش سطح مقطع یا LMA را نیز نشان می دهد.

ابزاری که در میدان مغناطیسی ضعیف باقیمانده کار میکند ، فقط ۳٫۸٪ عیوب موضعی سطح مقطع را نشان می دهد.  این ابزار تنها می تواند شکستگی های کابل را تشخیص دهد، زیرا قادر به اندازه گیری کاهش سطح مقطع یا LMA  نیست. همچنین ثابت شده است که  ابزارهایی که در میدان مغناطیسی ضعیف برای بازرسی مورد استفاده قرار می گیرند ، به دلایل ذکر شده در بالا ، قابلیت تکرار پذیری ندارد. تکنولوژی  MFL به کار گرفته شده در یک میدان مغناطیسی قوی، تکرارپذیری را بالا می برد. نتایج بدست آمده طی دو آزمایش متوالی نمونه کابل با ناپیوستگی های ساختگی در شکل ۴ نشان داده شده است.

 

تکرار پذیری آزمایش

کابل نمونه از یک کابل با قطر ۳۲ میلی متر (۱٫۳ اینچ) ، طول ۹٫۹ متر (۳۲٫۵ فوت) ساخته شده است و شامل ناپیوستگی های ساختگی زیر است: چندین شکستگی داخلی در فاصله ۲٫۸ متر (۹٫۲ فوت). و ۹٫۸٪ LMA در فاصله ۴٫۹ تا ۷ متر (۱۶٫۱ تا ۲۳ فوت) از انتهای سمت چپ.

دو اجرای متوالی در شکل ۴a ، با قرمز و آبی مشخص شده ، سازش خوبی را نشان می دهد، در حالی که اجرا شکل ۴b سازش خوبی را نشان نداده و مخالف است.

هنگامی که اجراهای متوالی و به صورت دوره ای انجام شود تکرار خوانایی به طور چشمگیری مهم است. زیرا این تکرارپذیری امکان مقایسه و مشاهده تغییرات را می دهد.  بنابراین خرابی کابل یا طناب قابل ارزیابی است و می توان طول عمر آن را پیش بینی کرد (Vorontsov et al.، ۲۰۰۷). همین امر در خصوص پایش وضعیت کابل ها در مقایسه ها مختلف نیز به کار می رود (Marais and Bester، ۲۰۱۱؛ Sukhorukov et al.، ۲۰۰۳).

 

 

منبع :

Magnetic Flux Leakage Testing. Strong or Weak Magnetization

                  

 

تاریخچه روش آکوستیک امیشن

ویدیو آموزشی : تاریخچه روش آکوستیک امیشن

از مجموعه ویدیوهای آموزشی شرکت مهندسان پایش وضعیت امیرکبیر (مپوا) در حوزه تست های غیر مخرب یا non destructive testing . در چهارمین ویدیو تاریخچه شکل گیری روش آکوستیک امیشن مورد بررسی قرار گرفته است.

مدرسان دوره آموزشی آکوستیک امیشن:


مباحث مورد بحث در ویدیو تاریخچه آکوستیک امیشن:

  • اولین منابعی که صداها را به شکست مرتبط می داند را می توان در انجیل یافت.
  • شاید اولین بکارگیری عملی AE توسط کوزه گران در هزاران سال قبل از ثبت تاریخ بمنظور ارزیابی کیفیت این محصولات بکار گرفته شد .
  • شاید اولین مشاهده AE در فلزات در حین دوقلویی شدن قلع خالص در حدود ۳۷۰۰ قبل از میلاد مسیح می باشد.
  •  اولین منبع AE در قرون وسطی بوسیله کیمیاگر عربی! جابرابن حیان (Geber) در قرن هشتم مشاهده گردید. جابر توصیف می کند که ”صدایی ناهنجار یا نویز توفنده“ از قلع منتشر می شود. او همچنان آهن را ”با صدایی بلند“ در حین فرایند آهنگری توصیف می کند.
  • در سال ۱۹۵۷ تحقیقات زیادی در این زمینه انجام گردید و این روش بعنوان یکی از روش های NDT شناخته شد.

 

 

مشاهده ویدیو در آپارات

ویدیو آموزشی قبلی:

ویدیو آموزشی : امواج آکوستیک امیشن ( acoustic emission waves)

 

یکی از اهداف همیشگی گروه مپوا (شرکت مهندسان پایش وضعیت امیرکبیر) گسترش دانش دانشجویان و سایر اشخاص علاقمندان در زمینه هایی از جمله تست غیرمخرب بوده است. امیدواریم این مجموعه ویدیوهای آموزشی نیز مورد پسند شما قرار گیرد.

 

 

آزمایش مغناطیسی کابل فولادی

آزمایش مغناطیسی کابل فولادی

حوزه‌ای که به‌طور معمول تکنولوژی MFL یا به عبارتی روش نشتی شار مغناطیسی (magnetic flux leakage) در آن به کار می‌رود، بازرسی کابل های فولادی است. هد مغناطیسی این ابزار معمولاً از یک سیستم مغناطیسی قوی تشکیل شده است که کابل مورد آزمایش را با آهنربا دائمی و یوک مغناطیسی احاطه کرده است و شار مغناطیسی را در امتداد کابل تولید می‌کند. سنسورهای واقع در داخل هد دستگاه (نزدیک به سطح کابل) باعث تغییر شکلِ جریان خطوط میدان مغناطیسی در اثر خوردگی کابل، سائیدگی کابل یا عیوب موضعی (localized faults یا LF) و / یا کاهش سطح مقطع (loss in metallic area یا LMA) می‌شوند و نتیجه آن نشت شار به بیرون از کابل می شود.

 

جزئیات آزمایش مغناطیسی کابل فولادی

میزان اشباع مغناطیسی قسمت داخلی هد دستگاه به طراحی سیستم مغناطیسی هد و شکاف هوا (air gap ) بین قطب های آهن ربا (poles ) و کابل بستگی دارد. غالباً شرایط ایجاد میدان مغناطیسی کابل برای رسیدن به نقطه موردنظر، A، در منحنی ایجاد میدان مغناطیسی، B = f(H) ، که در شکل ۱ نشان داده شده است، محاسبه می‌شود و ممکن است چگالی شار مغناطیسی، B، به حجم ۱۹ کیلو گاوس معادل ۱٫۹ تسلا برسد.

 بازرسی در میدان مغناطیسی اعمال‌شده، یعنی در بخش اشباع مغناطیسی کابل انجام می‌شود. هرچه قطر کابل بیشتر باشد، سیستم مغناطیسی هم قدرت بیشتری دارد؛ بنابراین، سیستم مغناطیسی سنگین‌تر و بزرگ‌تر می‌شود. جدول ۱ شامل وزن و اندازه هد مغناطیسی برای بازرسی کابل های با قطر ۶ تا ۱۵۰ میلی‌متر (۰٫۲ تا ۵٫۹ اینچ) است.

به دلیل وزن زیاد و همچنین میزان جذب مغناطیسی زیاد کابل، تست غیر مخرب برای کابل های بزرگ، با سیستم‌های غلتکی مخصوص انجام می‌پذیرد. (همان‌طور که در تصویر شماره ۲ می‌بینید). این سیستم برای حرکت هد مغناطیسی دستگاه در امتداد کابل طراحی شده است.

یک سیستم غلتکی ممکن است تقریباً ۱۰۰ کیلوگرم (۲۲۱ پوند) برای یک کابل با قطر ۱۵۰ میلی‌متر (۵٫۹ اینچ) وزن داشته باشد، بنابراین وزن کامل دستگاه آزمایش، ازجمله هد مغناطیسی و سیستم غلتک، ممکن است از ۲۰۰ کیلوگرم (۴۴۱ پوند) هم بیشتر باشد.

قطر کابل ها ممکن است به ۳۰۰ میلی‌متر (۱۲ اینچ) یا بیشتر هم برسد. به همین دلیل است که امروزه تحقیقات با هدف دستیابی به فن‌آوری‌های بازرسی راحت‌تر از اهمیت زیادی برخوردارند. برخی از نتایج به‌دست‌آمده از این تحقیقات در پروژه‌ها به کار گرفته‌شده‌اند.

میدان مغناطیسی ضعیف برای بازرسی کابل ها

طی سالیان اخیر فناوری جدیدی با استفاده از میدان مغناطیسی ضعیف برای بازرسی کابل ها به وجود آمده است. این فناوری با دستگاهی که میدان مغناطیسی ضعیفی ایجاد می‌کند، زمینه را برای بررسی به‌وسیله میدان مغناطیسی ضعیف محیا می‌سازد. در این روش پس از ایجاد میدان مغناطیسی، اعوجاج میدان مغناطیسی باقیمانده در بالای سطح کابل موردبررسی قرار می‌گیرند و از این طریق ناپیوستگی های موجود در کابل شناسایی می‌گردد.

تئوری ایجاد میدان مغناطیسی

همان‌طور که در شکل ۱ قابل مشاهده است طبق تئوری ایجاد میدان مغناطیسی، نقطه B روی منحنی B = f(H) به‌طور قابل‌توجهی پایین‌تر از نقطه A قرار دارد. علاوه بر این، این ابزار حجم کمی از نشت شار مغناطیسی (Br در منحنی hysteresis curve) را اندازه‌گیری می‌کند دلیل آن هم این است که با میدان مغناطیسی باقیمانده کار می‌کند. میدان مغناطیسی متوالی کابل در یک میدان مغناطیسی ضعیف تا نقاط B و Br بالا می‌رود و درنتیجه باعث بی‌ثباتی در خوانایی داده‌ها می‌شود. به دلیل ایجاد میدان مغناطیسی ضعیف، سیستم مغناطیسی بکاربرده شده در آن در مقایسه با تجهیزات مغناطیسی قوی، کوچک‌تر و سبک‌تر است، اما این یک مزیت سؤال‌برانگیز است، زیرا ویژگی‌های اصلی تجهیزات بازرسی، اندازه‌گیری صحیح و نتایج بازرسی قابل‌اطمینان است.

 

منبع :

Magnetic Flux Leakage Testing. Strong or Weak Magnetization

مقایسه میدان مغناطیسی قوی و ضعیف در روش نشتی شار مغناطیسی

روش نشتی شار مغناطیسی: مقایسه میدان مغناطیسی قوی در برابر میدان مغناطیسی ضعیف

دهه هاست که روش نشتی شار مغناطیسی magnetic flux leakage testing یا MFL در زمینه تست غیرمخرب nondestructive testing (NDT) و در صنایع و فیلدهای مختلف کاری مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای اصلی روش نشتی شار مغناطیسی عبارتند از:

  • کارایی بالای در هنگام تست بدون تماس و از طریق فاصله هوایی و یا از روی پوشش محافظ، زنگ زدگی، روغن و غیره
  • میزان و کیفیت داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول فرآیند داده برداری
  • پردازش اطلاعات پیشرفته؛
  • تفسیر پیشرفته داده ها از طریق نرم‌افزارها قدرتمند
  • مشارکت حداقلی اپراتور یا متصدی.

 

تجهیزات دستگاه MFL

برای کاربردهای مختلف در صنایع ، تجهیزات متنوعی برای دستگاه MFL طراحی شده‌اند.  معمولاً این ابزارها برای ارزیابی کابل‌های فولادی، مخازن ذخیره‌سازی و خطوط لوله در نظر گرفته می‌شوند. شایان ذکر است که علی‌رغم تفاوت‌های قابل‌توجه در طراحی، بسته به عملکرد آن‌ها، همه این ابزارها از یک سیستم مغناطیسی (magnetic system) تشکیل شده اند که این سیستم مغناطیسی، شار مغناطیسی را در جسم (کابل یا طناب) تحت آزمایش ایجاد می‌کند. زمانی که هیچ خوردگی یا عیبی در جسم وجود نداشته باشد، نشتی شار مغناطیسی عملاً یکنواخت است ولی در صورت وجود عیب خطوط میدان به هم ریخته و یکنواختی خورد را از دست می دهند به عبارت دیگر نشتی میدان مغناطیسی بوجود می آید.

 

تغییر شار مغناطیسی

اگر کابل موردبررسی شامل عیوب موضعی یا کاهش سطح مقطع باشد، شار مغناطیسی تغییر می‌کند. این تغییر یا به عبارت بهتر تحریف توسط سنسورهای مغناطیسی حساس (magnetosensitive sensors ) ، مانند سنسورهای اثر هال (Hall generators) و یا کویل‌های حساس (sensing coils) که در نزدیکی سطح جسم قرار دارند، تشخیص داده می‌شوند. داده‌های حاصل از بررسی‌های صورت گرفته جمع‌آوری و پردازش شده و توسط یک واحد الکترونیکی یا کامپیوتر نمایش داده می‌شوند.

در بیشتر ابزارهای MLF برای اشباع مغناطیسی ناحیه تحت آزمایش از میدان مغناطیسی قوی (Strong magnetization)  استفاده می‌شود. بدین منظور از جریان های متناوب و قوی یا جریان متناوب آهن ربای دائم (permanent magnets) و یوک های سنگین (heavy yokes) استفاده می‌شود. البته این استفاده سبب طراحی یک ابزار سنگین و بزرگ می‌شود که به عقیده بسیاری از کاربران یک ضعف است.

 

دلایل استفاده از ایجاد میدان مغناطیسی قوی

 اما سؤال اینجاست که پس چرا ایجاد میدان مغناطیسی قوی ضروری است. آیا سیستم مغناطیسی می‌تواند ضعیف‌تر و درنتیجه کوچک‌تر و سبک‌تر باشد ؟

دو دلیل برای ایجاد میدان مغناطیسی قوی به کار می‌رود:

  • خصوصیات مغناطیسی جسم مورد آزمایش ممکن است به دلیل شرایط عملیاتی ، اثر مکانیکی و حرارتی و غیره متفاوت باشد و تغییر در وضعیت مغناطیسی ممکن است باعث خطا در بازخوانی داده‌ها شود. ایجاد میدان مغناطیسی قوی، خواص مغناطیسی را یکنواخت می‌کند و بنابراین قابلیت اطمینان در بازرسی و دقت اندازه‌گیری را بهبود می‌بخشد.
  • نشتی شار مغناطیسی یکنواخت درون جسم حساسیت بیشتری به خوردگی های بیرونی و داخلی دارد.

 

ایجاد میدان مغناطیسی ضعیف (Weak magnetization)

میدان مغناطیسی ضعیف (Weak magnetization) ممکن است میدان مغناطیسی یکنواختی ایجاد نکند ، بنابراین ابزارهایی که از این اصل استفاده می‌کنند در مقایسه با دستگاه‌هایی که تحت ایجاد میدان مغناطیسی قوی عمل می‌کنند عملکرد بدتری دارند.

این ابزارهای مغناطیسی ضعیف‌تر ، به‌ویژه نسبت به ناپیوستگی‌های داخلی ، حساسیت کمتری دارند. بازخوانی داده‌ها حاصل از اجرای متوالی متفاوت است ، یعنی تکرارپذیری اندازه‌گیری ضعیف است. حتی استفاده از سنسورهای با حساسیت بالاتر و افزایش ضریب تقویت (gain factor) ممکن است باعث بهبود عملکرد بازرسی نشود. علاوه بر این ، نتایج آزمایش به شرایط مغناطیسی قبلی جسم بستگی دارد.

به‌عنوان‌مثال ، نقاط و لکه‌های مغناطیسی (magnetic spots ) که هنگام قرار گرفتن هد مغناطیسی ابزار MFL بر روی یک شی‌ء به وجود می آیند ممکن است توسط ابزار ایجاد میدان مغناطیسی ضعیف شناسایی‌شده و به‌ عنوان ناپیوستگی تعبیر شوند. تنش مکانیکی و عدم یکنواختی مغناطیسی همراه آن نیز بر میزان خوانایی تأثیر می‌گذارد.

منبع :

Magnetic Flux Leakage Testing. Strong or Weak Magnetization

بیشتر بخوانید:  اهمیت بازرسی مغناطیسی کابل ها – کنفرانس لیفتکس

                               

اهمیت بازرسی مغناطیسی کابل ها – کنفرانس لیفتکس

اهمیت بازرسی مغناطیسی کابل ها – کنفرانس لیفتکس

در مقاله‌ی پیش رو بخشی از نکات بیان شده توسط آقای بری موردو (Barrie Mordue) مدیر شرکت tensology، در کنفرانس لیفتکس Liftex Conference را می‌خوانید. او در این کنفرانس در خصوص اهمیت بازرسی مغناطیسی کابل ها و نقش پررنگ این روش در امنیت و مسائل مالی مربوط به بررسی و تعویض کابل ها سخن گفته است.

بازرسی چشمی کابل و جرثقیل

بازرسی سنتی کابل درواقع بازرسی چشمی کابل است که به عقیده بری موردو مدیر شرکت tensology شرایط داخلی کابل ها را به‌درستی مورد ارزیابی قرار نمی‌دهد. به‌خصوص برای کابل های چند کلافه (چند رشته ای) که پیچیدگی‌های بیشتری دارند، دسترسی و نظارت بر شرایط داخلی کابل ها اهمیت دوچندانی پیدا می‌کند. خوردگی داخلی رشته ها یا کلاف ها باعث فشار بیشتر بر طناب می‌شود. این خوردگی به‌طور مستقیم بر میزان تحمل بار و ظرفیت و توان نهایی کابل ها مؤثر است. همچنین خوردگی داخلی بر شرایط خارجی کابل ها هم مؤثر است؛ و با گذشت زمان سبب کاهش چشمگیر عمر طناب یا کابل های مورد استفاده می‌شود.

معایب بازرسی چشمی کابل و جرثقیل

بازرسی سنتی کابل های یک بازرسی موضعی است که فقط شرایط بیرونی رشته ها را مورد بررسی قرار می‌دهد. البته برخی روش های موجود در این بازرسی استفاده از گیره (clamp) را توصیه می‌کنند برخی هم خیر. پس‌ازاین که یک بخش مورد ارزیابی قرار گرفت نیاز است که به شکل و حالت قبلی برگردد. این امر به‌خودی‌خود می‌تواند باعث فشار نیروهای جدیدی بر طناب گردد.

این روش محدودیت های زیادی دارد. به‌عنوان مثال این روش تنها می‌تواند برای کابل هایی به کار رود که شرایط بازرسی را داشته باشند. برای برخی کابل ها مثل کابل های بسیار سنگین یا کابل های با پلاستیک پوشانده شده (plastic coated) یا  کابل های با پوشش PFV (plastic filled valley) نمی‌توان این روش را به کار برد.

پلاستیکی کردن کابل های فلزی مزایایی هم دارد. به‌عنوان مثال حالت بالشتکی ایجاد شده سبب کاهش فشار بر هسته کابل می‌گردد. کابل PFV دارای خاصیت ترموپلاستیکی (thermoplastic) در اطراف رشته هایش است که شیارهای کابل را می‌پوشانند. تحقیقات نشان داده که پلاستیک تماس کابل ها را کاهش می‌دهد، فضای پوششی بیشتری را فراهم می‌کند و مانع از خوردگی داخلی می‌شود. در نهایت هم قطر کابل افزایش نمی‌یابد.

اما بازرسی داخلی با استفاده از روش‌های سنتی بی‌فایده است. حتی اگر شما بتوانید به‌صورت چشمی کابل را بازرسی کنید نمی‌توانید تمام طول کابل را به‌دقت برسی کنید ( شاید تنها ۱۰ درصد) و حتی ممکن است به یک سمت از کابل دسترسی داشته باشید. ( بنابراین درنهایت تنها ۵ درصد بازرسی صورت می‌گیرد) .

اگر شما نقش حیاتی که کابل ها در فرآیندهای کاری دارند و همچنین هزینه های قابل‌ملاحظه ناشی از تعویض نا به هنگام کابل ها را در نظر بگیرید، این روش بسیار ناکارآمد است.

بازرسی مغناطیسی کابل جایگزینی مناسب برای بازرسی سنتی 

به‌منظور بازرسی داخلی یک طناب تجهیزات جدیدی توسعه یافته اند که به کاربران اجازه می‌دهند که شرایط دقیق کابل و همچنین رشته های داخل آن را بدون شکافتن فیزیکی کلاف ها یا رشته های بیرونی کابل موردبررسی قرار داد.در خصوص اهمیت بازرسی مغناطیسی کابل باید گفت که روش بازرسی مغناطیسی کابل یا magnetic rope testing (MRT) تکنولوژی خیلی جدیدی نیست. این تکنولوژی در بسیاری از صنایع از جمله معدن و صنایع دریایی به‌خوبی نهادینه شده است. این روش نشتی شار مغناطیسی (magnetic flux leakage) را در امتداد کابل اندازه گیری می‌کند. تغییرات حاصل در نشتی شار مغناطیسی کاملاً متناسب با ناحیه مغناطیسی است بنابراین در صورت وجود هرگونه عیب به‌خوبی قابل اندازه گیری است.

مزایای تجهیزات به کار رفته روش بازرسی مغناطیسی کابل

تجهیزات به‌کاررفته در روش بازرسی مغناطیسی کابل هم عیوب موضعی ( localized faults  یا LF ) همچون شکست کابل را تشخیص می‌دهند و هم هرگونه کاهش سطح مقطع ( loss in metallic area یا LMA ) را که براثر خوردگی داخلی ایجاد می‌شود. محل دقیق تمامی LMA ها و LF ها به‌خوبی توسط این تجهیزات ثبت می‌گردند. همچنین ثبت دقیق این عیوب با بررسی و مانیتورینگ دقیق و ذخیره‌سازی آن‌ها برای بازرسی های بعدی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در روش بازرسی مغناطیسی، کابل هم می‌تواند در امتداد هد دستگاه MFL حرکت کند و بررسی صورت گیرد و هم خود هد دستگاه MFL می‌تواند در امتداد کابل حرکت کند و کابل را مورد بازرسی قرار دهد. یعنی بازرسی به دو روش قابل انجام است که بسته به شرایط موجود و کابل موردنظر می‌توان هر یک از آن دو را برگزید و به‌خوبی نواحی آسیب‌دیده را تشخیص داد.

 

بازرسی سلامت کابل جرثقیل با روش MRT

اگرچه اغلب روش MRT برای بررسی کابل های مورد استفاده موجود به کار می‌رود؛ اما می‌توان از این روش برای بازرسی سلامت یک کابل قبل از بهره گیری آن نیز استفاده کرد.

نتایج حاصل از بازرسی های صورت گرفته به‌وسیله این روش می‌تواند به‌عنوان داده های مرجع برای بازرسی های آینده ذخیره شوند. بررسی دوره ای داده های حاصل می‌تواند در تشخیص روند آسیب یک کابل یا جلوگیری از فرسودگی یک کابل مورد استفاده قرار گیرد. یعنی روند نمایش داده شده حاصل از بازرسی کابل ها در طول یک بازه زمانی به‌خوبی راهنمایی برای بررسی آن کابل است.

روش MRT برای بررسی کابل های سنگین و کابل های چند کلافه که بررسی آن‌ها سخت‌تر نیز به‌خوبی جواب می‌دهد. همان‌طور که در بالا اشاره شد بررسی کابل های چند کلافه یا چند رشته ای به‌مراتب سخت است و روش های سنتی در بازرسی این کابل ها ضعیف عمل می‌کنند. همچنین برای بررسی کابل های پلاستیکی هم این روش بسیار کارآمد است.

 

اهمیت بازرسی مغناطیسی کابل از دید استانداردهای بازرسی کابل

انجمن بین‌المللی پیمانکاران دریایی (international marine contractors association) یا IMCA تأکید دارد که کابل ها باید حتماً توسط روش بازرسی مغناطیسی کابل مورد بازرسی قرار گیرند. در تمامی قراردادهای پیمانکاری دریایی هم باید این روش مورد استفاده قرار گیرد.

امروزه بازرسی مغناطیسی کابل یا طناب بخش اساسی هر بازرسی کابل است. اما باید در نظر داشت که این روش باید در کنار نکات ذکرشده در استاندارها و قوانین مختلف به کار رود. استانداردها و راهنماهای گوناگونی برای بازرسی و ارزیابی کابل ها ایجادشده‌اند. به‌عنوان مثال به‌عنوان مثال استاندارد ایزو ۴۳۰۹ (ISO 4309 ) که مربوط به مراقبت و نگهداری، بازرسی و  تعویض کابل ها است. نکات بیان شده در این استانداردها باید اساس تمامی بازرسی های کابل باشد. استاندارد بین‌المللی ایزو ۴۳۰۹ (ISO 4309 ) شامل اصول عمومی در خصوص بازرسی، مراقبت، نگهداری و تعویض کابل هاست که اصول روش MRT را نیز دربرمی گیرد.

 

 

ویدیو آموزشی : معرفی روش آکوستیک امیشن (Acoustic Emission)

ویدیو آموزشی : معرفی روش آکوستیک امیشن (Acoustic Emission)

در این ویدیو از مجموعه ویدیوهای آموزشی شرکت مهندسان پایش وضعیت امیرکبیر (مپوا) در حوزه تست های غیر مخرب NDT یا non destructive testing روش آکوستیک امیشن (Acoustic Emission) معرفی شده است.

از مجموعه ویدیوهای آموزشی شرکت مهندسان پایش وضعیت امیرکبیر (مپوا) در حوزه تست های غیر مخرب یا non destructive testing .

این مجموعه ویدیوها به شکل موضوعی و به صورت پیوسته منتشر خواهند شد…

در دومین ویدیو روش آکوستیک امیشن معرفی شده است.

 

مشاهده ویدیو در آپارات

 

قسمت قبل:  ویدیو آموزشی : مقدمه ای بر روش های مختلف تست غیرمخرب (NDT)

 

کابل های خود را به روش مغناطیسی بازرسی کنید !

کابل های خود را به روش مغناطیسی بازرسی کنید !

روش بازرسی مغناطیسی کابل Magnetic Rope Testing (MRT) یکی از داغ ترین موضوعات مورد بحث در صنایعی است که در آن ها از کابل ها و طناب ها به شیوه های گوناگون بهره می گیرند. از دلایل اصلی توجه به این موضوع هم می توان به بروز شدن استاندارها و اسناد راهنما و همچنین افزایش حوادث ناشی از عدم بررسی دقیق کابل ها اشاره کرد.

دلایل قانع کننده زیادی برای استفاده از روش MRT جهت بازرسی کابل ها وجود دارد که در مجموع این روش را در مقابل هزینه های انجام آن به صرفه می سازد.

چرا بازرسی مغناطیسی کابل ؟

بسیاری از کابل ها و طناب ها در صورت به کار بردن عادی و حتی استفاده های روزمره از داخل فرسوده یا شکسته می شوند. این شکستگی داخلی نشانه های خارجی قابل رویتی ندارند. به عنوان مثال اگر کابل های چند رشته ای یا چند کلافی که در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند را در نظر بگیرید؛ ساختار آن ها و پیچش موجود، فشارهای داخلی زیادی را نیز به همراه دارد. حتی در کابل های تک رشته ای هم تماس داخلی بین کلاف ها و تماس کلاف با هسته  مرکزی کابل از عوامل اصلی بوجود آوردنده عیوب داخلی می باشند. جالب است بدانیم کابل های پلاستیکی هم نیازمند بازرسی های دوره ای از طریق روش های متناسب با استانداردهای جدید هستند.

طناب ها و کابل ها مانند هر وسیله مصرفی دیگری دارای طول عمر هستند؛ بنابراین باید آن ها را به طور دوره ای مورد بررسی قرار داد تا قبل از رسیدن به مرز نا ایمن بودن از چرخه مصرف حذف شده یا ترمیم شوند. مسئولیت بررسی کابل ها و همچنین تعیین زمان پایان به کار گیری یک کابل و تعویض آن مسئولیت اصلی بازرس کابل (rope examainer) است.

استانداردهای بازرسی مغناطیسی کابل

تعدادی راهنما و استاندار جهت کمک به بازرس کابل برای تعیین این زمان و بررسی دقیق تر کابل وجود دارد. به عنوان مثال استاندارد ایزو ۴۳۰۹ (ISO 4309 ) که مربوط به مراقبت و نگهداری، بازرسی و تعویض کابل ها است. این استاندارد جهت کمک به تصمیم گیری دقیق و ایمنِ بازرسان کابل ایجاد شد. به وسیله این استاندارد آن ها می توانند بفهمند که کابل مورد استفاده در چه وضعیتی قرار دارد و چه زمانی نیاز به تعویض آن می باشد.

 

ایزو ۴۳۰۹

ایزو ۴۳۰۹ (ISO 4309 ) در سال ۲۰۱۷ مورد بازبینی قرار گرفت تا اصول MRT نیز در آن تکمیل تر گردد. علاوه بر معرفی روش MRT در این ایزو، در اکتبر سال ۲۰۱۸ ، انجمن بین المللی پیمانکاران دریایی (international marine contractors association) یا IMCA جدیدترین راهنمای خود را جهت تست مغناطیسی کابل ها منتشر کردند. این سند راهنما با نام راهنمای بازرسی طناب فولادی به روش ارزیابی مغناطیسی (MRT) شناخته می شود. نام کامل و همچنین لینک اصلی وبسایت در لینک زیر آمده است:


IMCA M ۱۹۷ , IMCA HSSE ۰۲۳ , IMCA LR ۰۰۴ – Guidance on examination of steel wire rope through magnetic rope testing (MRT)

 

تمرکز اصلی این سند بر بالابرهای دریایی است. همچنین این سند راهنما، شامل اصول به کارگیری روش MRT جهت خارج کردن انواع کابل ها از چرخه مصرف و همچنین شناخت انواع کابل ها و میزان صلاحیت شان و همچنین مجموعه آموزش هایی جهت به کمک به اپراتورهای به کارگیرنده روش MRT است.

در حالیکه در اتحادیه اروپا بازرسی های دوره ای کابل ها و طناب ها بر مبنا مقررات عملیات بالابر و تجهیزات بالابر در سال ۱۹۹۸ (LOLER) یک الزام قانونی است، ایزو ۴۳۰۹ و سند راهنما IMCA جز الزامات نیست. LOLER یا  Lifting Operations and Lifting Equipment Regulations مجموعه قوانینی برای مطابقت با عملیات بالابر و استفاده از جرثغیل و مواردی از این دست است. در این خصوص ذکر این نکته ضروری است که اگر چه ممکن است این استاندار در بسیاری از مواقع جهت ارزیابی و تصمیم گیری در خصوص کنار گذاشتن کابل کافی باشد. اما عواقب بعدی ناشی از عدم بررسی دقیق و کامل کابل ممکن است بعداً گریبان گیر بازرس کابل گردد.

هزینه روش MRT

امروزه آگاهی از تغییرات به وجود آمده در بازرسی کابل ها و استانداردهای مربوط به آن سبب شده که روش بازرسی مغناطیسی کابل به عنوان تنها روش موثر و دقیق بازرسی کابل شناخته شود. اگرچه همانطور که بیان شد هنوز در بسیاری از کشورها این روش به کار گرفته نمی شود یا الزامات قانونی جهت به کارگیری آن وجود ندارد و ملاک ها و معیارهای دیگری برای بازرسی کابل مورد استفاده است. همچنین بازرسان کابل نیز خیلی در استانداردها و روش های نوین ارزیابی کابل متبحر نیستند و با آخرین تغییرات این استانداردهای جدید و روش های ارزیابی آگاه نیستند. بنابراین امروزه در پیشرفته ترین کشورهای دنیا فراگیری این روش ها و جدیدترین تغییرات بوجود آمده امری ضروری است.

کارشناسان صنایع باید با روش بازرسی مغناطیسی کابل و استانداردهای آن آشنا باشند و بدانند که آیا کابل های مورد بررسی نیاز به بکارگیری روش MRT دارند یا خیر؛ و بعد از تعیین نیازمندی، بازرسان کابل را از اهمیت بکارگیری این روش آگاه سازند. اما نکته قابل توجه اینجاست که گرچه اهمیت این روش برای کارشناسان مشخص است، هزینه یکی از عواملی است که اغلب سبب عدم استفاده از این روش می شود. همانطور که در مقاله مقایسه روش های سنتی بازرسی کابل با روش ارزیابی مغناطیسی کابل بیان شد، هزینه این روش در نهایت با صرفه جویی های حاصل پایین تر از سایر روش های سنتی است.

اگر بدانیم که هزینه های ناشی از عدم تعویض یا شکست کابل ها گاهی بسیار زیاد هستند آن زمان به اهمیت روش MRT و کمتر بودن هزینه آن بهتر و بیشتر پی خواهیم برد. هزینه واقعی باید در مقابل ریسک ناشی از شکست یا عدم تعویض کابل ها اندازه گیری و مشخص گردد. 

 

 

  مقایسه روش های سنتی بازرسی کابل با روش ارزیابی مغناطیسی کابل

  مقایسه روش های سنتی بازرسی کابل با روش ارزیابی مغناطیسی کابل

TRADITIONAL METHODS vs MRT

کابل ها و طناب ها عموما به طور سنتی و به صورت چشمی بازرسی می‌شوند؛ روشی که تنها وضعیت خارجی و عیوب غیرداخلی را مورد بررسی قرار می دهد و به بازرس اجازه نمی‌دهد که از وضعیت داخلی کابل ها با خبر گردد. امروزه استفاده مطلق از روش‌های بازرسی سنتی (بازرسی چشمی) با مسائل و مشکلات زیادی روبرو است، از این رو برای بازرسی، روش ارزیابی مغناطیسی کابل MRT را به همراه استانداردهای بین المللی بازرسی طناب به کار می برند.

جدول مقایسه روش بازرسی چشمی با روش MRT

در جدول زیر روش نوین بازرسی مغناطیسی کابل (MRT) با روش های بازرسی سنتی (بازرسی چشمی) مقایسه شده است. در این مقایسه ملاک های عمده مطرح در بازرسی کابل از جمله هزینه، ایمنی، بهره وری و قابلیت اطمینان مورد مقایسه قرار گرفته اند.

هزینه

همانطور که در جدول بالا مشخص است، روش MRT از نظر هزینه ای بسیار به صرفه تر است. زیرا تعویض و جایگزینی کابل ها فرآیندی پرهزینه است. جایگزینی کابل ها با آزمون های سنتی مانند بازرسی چشمی معمولا نقص یا وخامت قابل‌توجهی را نشان نمی دهند. این بدان معنی است که در صورت خرابی های داخلی بعدی، تعداد زیادی کابل هر ساله بعد از به کارگیری دچار عیب می شوند که این هزینه زیادی را به همراه دارد. روش MRT با ارزیابی دقیق تر کابل ها هزینه های ناشی از عدم بررسی دقیق را کاهش می دهد.

ایمنی 

کابل ها هم مانند هر شیء دیگری دارای طول عمر مشخصی هستند و در نهایت با شکست مواجه خواهند شد. اکثر شکست‌های طناب ناشی از تخریب داخلی هستند که نمی توان آن‌ها را با بازرسی چشمی تشخیص داد. بنابراین از نظر ایمنی نیز روش MRT مناسب تر است. چرا که همانطور که بیان شد این روش نوین نه تنها عیوب خارجی بلکه عیوب داخلی را نیز به خوبی تشخیص می دهد.

بهروه وری

از نظر بهره وری روش‌های سنتی بازرسی چشمی می‌تواند وقت گیر، نیازمند نیروی فیزیکی قوی و کار فشرده باشد (به خصوص اگر طول کابل یا طناب زیاد باشد). اما روش MRT با ابزاآلات بسیار کاربردی تر فرآیند بازرسی کابل ها را آسان تر کرده است. در این روش با استفاده از دستگاهی نسبتا کوچک بازرسی کابل ها (حتی کابل های بلند) با سرعت بسیار بیشتری انجام می پذیرد.

قابلیت اطمینان

در نهایت اینکه واضح است که روش های سنتی بازرسی کابل که دقت کمتری دارند و در تشخیص ضعیف تر هستند (بسیاری از عیوب داخلی را نشان نمیدهند)، قابلیت اعتماد و اطمینان کمتری هم دارند.

 

بیشتر بخوانید : کارکرد روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)

منبع:

https://www.tensology.co.uk/admin/resources/magnetic-rope-testing-tensology2019.pdf

کارکرد روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)

کارکرد روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)HOW-DOES-MRT-WORK

در این مقاله و در ادامه مباحث مربوط به تکنولوژی ارزیابی مغناطیسی کابل (یعنی روش testing rope magnetic یا همان MRT) به نحوه کارکرد این روش می پردازیم. در مقاله اول در خصوص کلیات این روش بحث شد و در مقاله دوم در خصوص مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل نکاتی بیان گردید.

اساس کار ابزارآلات بکار برده شده در روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) براساس روش نشتی شار مغناطیسی (Magnetic flux leakage یاMFL ) است. این روش توسط میدان مغناطیسی اشباع شده، بی نظمی را در الگوهای شار یکنواخت تشخیص می دهد. این بی نظمی ها معمولا توسط عدم تجانس و ناپیوستگی در مواد فرومغناطیسی ایجاد می‌شود.

 

روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) چگونه کار می کند ؟

تصویر بالا نحوه کارکرد روش ارزیابی مغناطیسی کابل را نشان می دهد . این روش بازرسی عموماً به عنوان ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) شناخته می‌شود که امروزه جایگزین روش های سنتی سابق از جمله بازرسی چشمی است.

همانطور که در تصویر مشخص است سطح مقطع کابل بطور کامل توسط آهنرباهای دائمی قوی که بخشی از هد دستگاه می باشند در راستای طولی کابل مغناطیس می شود. اگر ناپیوستگی در کابل وجود نداشته باشد میدان مغناطیسی بالای سطح کابل بطور یکنواخت باقی می ماند. اگر سیم‌ها شکسته یا تغییرات در سطح مقطع فولاد وجود داشته باشد، میدان مغناطیسی شکل می‌گیرد و نشت شار به طور موضعی افزایش می‌یابد.

 

پردازش داده

سنسورهای موجود در هد دستگاه، شار مغناطیسی را اندازه‌گیری کرده و هر گونه نشت شار را تشخیص می‌دهند. سیگنال‌های سنسور برای ذخیره‌سازی و پردازش بیشتر به نرم افزار داخل کامپیوتر منتقل می‌شوند.

نتایج نشان می دهد که برنامه‌های آزمون و تست، ایمنی را افزایش داده و هزینه ارزیابی را برای انواع کابل ها با ویژگی ها و مشخصه های گوناگون کاهش داده‌است.

 

منبع:

https://www.tensology.co.uk/admin/resources/magnetic-rope-testing-tensology2019.pdf

مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)

مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)

بسیاری از کابل ها یا مفتول ها از داخل خراب یا تجزیه می‌شوند. این تجزیه داخلی مسئله ای نگران کننده برای افرادی است که این کابل ها را مورد بررسی قرار می دهند؛ چرا که اغلب روشی که برای ارزیابی کابل ها ممکن است مورد استفاده قرار گیرد روش سنتی بازرسی چشمی (visual examination) است. امروزه به وضوح مشخص است که روش های سنتی از جمله بازرسی چشمی برای ارزیابی کابل های فلزی کافی و مناسب نیستند. زیرا این کابل ها به دلیل ماهیت ساختاری مستعد تجزیه داخلی هستند. از جمله مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل کشف این تجزیه داخلی به بهترین نحو است.

موارد مختلفی از جمله تاب چپ و راست گرد موجود در کابل ها باعث ایجاد تماس های نقطه ای در طول کابل می گردد. این نقاط تماس‌ منجر به تنش‌های زیادی می‌شود که به طناب تحمیل می‌شود و باعث تغییر شکل و فرسایش موضعی می‌شود. از طرف دیگر خم شدن های مکرر در اثر تحمل بار و سنگینی های گوناگون، باعث ایجاد مشکلی به نام خستگی (fatigue) در نقاط تماس می شوند و اصطلاحاً ترک های ناشی از خستگی (fatigue cracks) را ایجاد کرده و در نهایت باعث می‌شود که کابل یا سیم شکسته شود.

پیشگیری از تجزیه درونی

این تجزیه درونی عامل اصلی شکست غیرمنتظره بسیاری از کابل ها است. در نتیجه امروزه، در همه صنایع که نیازمند تامین ایمنی برای کابل، طناب یا مفتول های خود هستند روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) در ارزیابی شرایط داخلی کابل بهترین روش محسوب می شوند.

شکست کابل ها می تواند پیامدهای جبران ناپذیری به همراه داشته باشد از جمله آسیب به پرسنل یا حتی فوت آن ها، خسارت به تجهیزات، آسیب به اعتبار شرکت، ادعاهای قانونی، از دست دادن درآمد، زیان های مالی و سایر موارد؛ پس از نظر هزینه ای هم هزینه به کارگیری روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) بسیار به صرفه تر از سایر روش هاست چرا که این روش با تشخیص بهتر، هزینه های ناشی از خسارات ذکر شده را به شدت کاهش می دهد. به خصوص در بلند مدت شرکت ها می توانند شاهد کاهش چشم گیر هزینه های خود باشند.

مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) از نظر استانداردها

استانداردها و مقررات گوناگونی برای بازرسی و بررسی کابل ها و طناب ها به کار گرفته می‌شوند. از جمله آن ها می توان به ایزو ۴۳۰۹ (ISO 4309 ) _نام کامل : ISO 4309 – Cranes – Wire Ropes – Care and Maintenance, Inspection and Discard_ اشاره کرد که مربوط به مراقبت و نگهداری، بازرسی و دور انداختن جرثغیل، کابل ها است.

ایزو ۴۳۰۹ نشان می‌دهد که روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) باید به خصوص زمانی به کار گرفته شود که ممکن است نقایص موجود در سیستم کابل یا طناب به کار گرفته شده تنها با بازرسی چشمی شناسایی نشود. ایزو ۴۳۰۹  همچنین بیان می‌کند که روش MRT باید به عنوان جزئی ثابت از بازرسی‌های دوره‌ای مداوم مورد استفاده قرار گیرد. کابل ها باید قبل از این که وارد سرویس شوند نیز بررسی شوند و اطلاعات حاصل از بررسی کابل های یا طناب ها مرجعی برای مقایسه برای استفاده از کابل های جدید در آینده بکار رود.

نکته: در پایان ذکر این نکته ضروری است که اغلب توصیه می شود آزمایش مغناطیسی کابل (MRT) بخش مهمی از هر آزمایش کابل باشد اما بهتر است به تنهایی در نظر گرفته نشود و با سایر ارزیابی ها نیز همراه گردد.

 

بیشتر بخوانید : ارزیابی مغناطیسی کابل (Magnetic Rope Testing) چیست ؟